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2013
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降低鼓风炉渣含锌的方法和依据

 

       研究与实践表明,影响鼓风炉炉渣含锌的因素很多,密闭鼓风炉炼锌过程中主要从以下方面控制渣含锌。

一、选择合适的炉渣成分

       选择合适的炉渣成分是降低渣含锌的主要方法。炉渣是火法冶金的一种产物,其主要作用是使矿石和熔剂中的脉石与燃料中的灰分集中,并在高温下与主要的冶炼产物金属等分离。所以要合理地选择炉渣成分,使之具有物理化学性质,如适当的熔化温度和酸碱度,较低的粘度和密度等。选择铅锌密闭鼓风炉渣型应从技术和经济两个方面来考虑。在实际生产中,则根据进厂原料性质和成分的特点以及密闭鼓风炉的操作要求,选择较合理的渣成分。

       鼓风炉炼铅锌的生产实践中,CaO含量高能使渣含锌大幅度地降低,因此通常采用高钙渣型。这样做主要有以下三点原因:f1)一般情况下,40%的ZnO在固体状态被还原,60%的ZnO在熔渣中被还原。但是由于通过此带致风炉)后的炉料将熔化造渣,熔渣中的ZnO活度数值变小,使还原变得更加困难,导致渣含锌量增加,因此ZnO以固体状态还原愈多愈好。然而ZnO在此带能否以固体状态尽量被还原,主要取决于炉渣的熔点。易熔炉渣通过高温带时会很快熔化,使ZnO不能完全从渣中还原出来,所以为了使氧化锌充分还原,铅锌密闭鼓风炉采用熔点较其它熔炼稍高的渣型,即高钙渣型。增加CaO使得渣的熔点得到提高,有利于提高焦点区温度,使炉内反应更趋于完全,而且熔炼产物经风口区得到充分过热,更利于锌的挥发。f2)EhCaO是炉渣中碱性最强的氧化物,能将渣中溶解的锌即ZnOSiO 置换成极易被CO和固体C所还原的ZnO,因此CaO高还可提高渣中ZnO活度,有利于炉渣中的锌更好地还原挥发。(3)CaO还能分解ZnS为金属锌,其反应式如下:znS+ca(_CaSO +Zn。这对于降低以ZnS形态锌损失也是有利的。

       FeO也是组成炉渣的主要成分,它对炉渣熔点影响很大,在CaO SiO 2FeO相图中,CaOSiO2<1时,炉渣熔点随FeO含量的增加而提高翻。近年来,鼓风炉炼锌炉渣成分有了很大变化,CaOSiO,比值普遍下降,有的已经降至06 7,而FeO含量相应提高了许多,甚至在50%以上。在这种比值的操作下,渣量减少,使熔炼时渣中锌损失降至35%,渣相落在方铁矿相区,炉子仍易操作,锌的回收率由89%提高至93%园。

二、控制较强的还原能力

       铅锌密闭鼓风炉还原熔炼比铅鼓风炉、铜鼓风炉等控制更为复杂。要最大限度地尽可能完全将zn还原出来,同时避免金属Fe的产生,这就要求加强操作和技术条件控制,创造炉内良好环境。要保持最好的熔炼状况,正常炉况熔炼,特别是要创造集中的焦点和控制较强的还原能力,主要依靠以下方面的调节。

       1、焦率与热风温度

       焦率为炉料中焦炭与烧结块的重量比,当鼓入炉内的风量一定时,合适的焦率是保证其有充分还原能力的前提。提高热风温度能增加炉内的显热,同时又使风口区焦炭燃烧速度加快,对提高焦点区温度十分有利,不仅保证了燃烧带有足够的高温,又不降低燃烧中CO的含量,保证了ZnO的还原。鼓人鼓风炉的热风温度一.艘控南蝻生800-1 000 ,有的工厂风温达1 000 cc以上。

       2、料柱高度与还原时间

       如前所述,氧化锌约有60%在炉渣中还原挥发,40%在固体还原,在固态下还原时间较长。如果液态熔渣流过高温区时间过快,则还原得不到保证。为了延长炉料与还原剂接触时间,通常采用熔点高的炉渣,同时保证料柱高度。通常料柱高度为6 000+150 mm,还原能力随料柱高度增加而增大。

       3、风焦比

       风焦比即风口鼓风量与焦炭量之比。一般而言,大风量操作,燃烧带产生CO 含量大,焦点区温度高,生产能力大。但鼓风量不是越大越好,是与炉体设计能力相适应的。当风量控制超过炉子额定风量时,最初虽会因燃烧所产生CO 量增加而提高生产率,并获得温度较高的炉渣,但若不及时调整,降低风量,就会使焦点区上移而影响炉况。此外,当焦率不变时,鼓人炉内的风量不足,炉内还原气氛加强,会影响提高炉子的生产能力和降低渣含锌,使铁被还原,同样也是不合适的。所以要综合炉体设计与产量要求来选择合适的鼓风量、风焦比。正常的风焦比约为4 5005 000 Nm3t焦。

三、入炉物料的物理规格和化学成分

       炉料(烧结块和焦炭)的物理性质主要是指炉料的块度、强度、粒度。这些因素关系到炉料入炉后的空隙度分布,会影响密闭鼓风炉的透气性;而化学性质fS成分)主要是影响烧结块的还原和炉子结瘤。由于以ZnS状态存在的锌难以被还原,所以要尽可能降低烧结块中残硫量,以减少与硫结合所带走的锌损失。此外,当烧结块中含硫>l%时,会有较多znS成冰铜包裹物状态分散在渣中,ZnS比重为47,熔点1 690 cC。除了增加比重之外,这种情况更会导致炉渣难熔,使渣很粘稠,给操作放渣带来困难。阂此,要力求降低烧结块中残硫量。

 

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